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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Isolierbehälter zur Aufnahme von Gütern, die thermisch geschützt werden sollen.
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Ein solcher im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebener Behälter ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die Behälter, die insbesondere in der Lebensmittelindustrie Verwendung finden, haben meist quaderförmige Gestalt. Die Seitenwände inklusive Behältertüre sowie Boden und Deckel werden dabei durch starre Komponenten gebildet, wie beispielsweise Platten aus Kunststoff oder Metall. Bei der Herstellung der Behälter wird eine formstabile Wanne, beispielsweise aus GFK, innerhalb der Behälterwände platziert, so dass sich zwischen den Behälterwänden und der Wanne ein Zwischenraum bildet. Dieser wird mit einer aushärtenden und isolierenden Substanz ausgeschäumt, so dass die Wanne gegenüber der Behälterumgebung thermisch isoliert und zugleich ortsfest und stabilisiert gehalten wird.
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Das Herstellungsverfahren solcher Behälter ist jedoch vergleichsweise aufwändig. Auch haben die verwendeten Komponenten ein recht hohes Gewicht, wodurch der Behälter insgesamt schwerer und unhandlicher wird. Auch die Kosten für Material und Herstellung sind hoch.
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Aus der
US 2,962,183 ist ein Kühlschrank-Behälter bekannt, dessen Isolierkörper durch Ausschäumen eines Spaltes gebildet wird, der das Behälterinnere umläuft. Die Behälteraußenwand wird dabei aus einzelnen Schalungselementen
20 zusammengesetzt, die das Ausschäumvolumen nach außen hin begrenzen. Das Herstellungsverfahren dieses Kühlbehälters ist aufwändig und kostspielig.
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Die
DE 299 21 409 U1 beschreibt einen Behälter aus formgeschäumtem Isoliermaterial, wobei einzelne Behälterabschnitte, wie beispielsweise Seitenwand und Rückseiten, einstückig ausgebildet und mit weiteren Wandelementen verbunden sind. Zwar wird durch die teilweise einstückige Ausbildung eine höhere Steifigkeit des Behälters erreicht, dennoch ist der Aufbau kompliziert und bedarf der separaten Fertigung und Bereitstellung der entsprechenden Bauelemente.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Isolierbehälter vorzustellen, der leichter, schneller und kostengünstiger herzustellen ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Vorgänger. Auch das Verfahren zur Herstellung des Behälters soll dementsprechend verbessert werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Isolierbehälter nach Anspruch 1 bzw. ein Verfahren nach Anspruch 9.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die den isolierenden Schaumkörper begrenzenden Flächen zumindest teilweise durch flexible Mittel zu realisieren, die sehr dünnwandig und flexibel ausfallen und damit ein geringes Gewicht haben. Durch Bildung der Behälteraußenwände mittels einer solchen flexiblen Außenhaut erübrigt sich die aus dem Stand der Technik bekannte Verwendung massiver und formstabiler Plattenelemente als Seitenwände, um den später auszubildenden Schaumkörper in seinen räumlichen Abmessungen nach außen hin zu begrenzen. Stattdessen werden einige oder alle Behälteraußenwände durch die flexible Außenhaut (beispielsweise in Form einer PVC-Folie) gebildet. Eine die Behälterkonturen prägende, vorzugsweise quaderförmige Trägerkonstruktion dient dabei als Halterung für die Folie, die um die Trägerkonstruktion herumgespannt bzw. -gewickelt werden kann. Innerhalb der auf diese Weise definierten Außenhaut des Behälters wird erfindungsgemäß ein Einsatzelement (z. B. die vorerwähnte Wanne aus GFK) platziert, dessen Inneres dem angestrebten Isoliervolumen entspricht.
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Zwischen Einsatzelement und Behälteraußenhaut entsteht dadurch ein Zwischenraum, der mit dem Schaumkörper auszuschäumen ist, so dass auf einfache Weise ein Isolierbehälter entsteht, der sich gegenüber dem Stand der Technik durch geringes Gewicht und geringe Kosten auszeichnet. Dies gelingt insbesondere dadurch, dass die aus dem Stand der Technik bekannten starren äußeren Behälterwände ersetzt werden durch die erheblich leichtere, dünnere und flexiblere Behälteraußenhaut bzw. Folie. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die Grenzfläche zum Schaumkörper erfindungsgemäß gebildet durch die flexible Folie. Die bisher nach dem Ausschäumen am Behälter verbleibenden starren Plattenelemente werden erfindungsgemäß nicht mehr benötigt werden.
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Die Folie lässt sich nicht nur „von der Rolle” an unterschiedlichsten Trägerkonstruktionen anbringen – auch Ihr Gewicht pro Fläche liegt erheblich unter demjenigen der bekannten stabilen Seitenplatten. Eine eventuell erforderliche Stabilisierung der flexiblen Außenhaut während des Ausschäumens im Sinne der vorgenannten Schalung lässt sich ohne weiteres durch Stützplatten realisieren, die während des Ausschäumens temporär von außen an den durch die Folie gebildeten flexiblen Behälteraußenwänden anliegen. Damit ergibt sich eine stabile Schalung auf der Außenseite der Trägerkonstruktion, die nach erfolgter Aushärtung vollständig wieder entfernt werden kann. Zur Herstellung des nächsten Behälters können die gleichen Stabilisierungsplatten oder sogar ein daraus geformter Schalungskörper erneut temporär verwendet werden.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die aus Folie gebildete Außenhaut über die Trägerkonstruktion gespannt bzw. aufgewickelt werden kann, um so die Außenkontur des Behälters bzw. seine Seitenflächen einfach und schnell darzustellen. Dagegen werden beim Stand der Technik die einzelnen Seitenwandelemente von innen jeweils an die Rahmenkonstruktion angelegt bzw. dort befestigt, was erheblich mehr Aufwand bedeutet als die Umspannung der Trägerkonstruktion mit der flexiblen Außenhaut bzw. Folie. Die Umspannung gestattet die Ausbildung mehrer Seitenwände in einem Arbeitsgang, z. B. indem die Folie mit einer Breite, die bspw. der Behälterhöhe entspricht, seitlich um bzw. auf die Trägerkonstruktion aufgewickelt wird, wodurch bei einem Umlauf um die Trägerkonstruktion alle (insbesondere vier) Seitenflächen des Behälters ausgebildet sind, wenn auch in zunächst labiler bzw. flexibler Form. Durch geeignetes Verschwenken der Trägerkonstruktion und/oder einer die Folie abgebenden Rolle könnte sogar übergangslos auch die Unter- bzw. Oberseite des Behälters mit der Folie abgedeckt werden, was gegenüber dem Stand der Technik eine erhebliche Beschleunigung bedeutet.
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Ein wettere Vorteil liegt darin, dass die Folie jede Seitenfläche eines Behälters tatsächlich vollständig abdeckt, insbesondere ohne Ritzen und Spalten. Die aus dem Stand der Technik bekannten Seitenwandelemente, die zwischen den Streben und Stangen einer Trägerkonstruktion einzeln angeordnet werden, lassen notgedrungen und konstruktiv bedingt immer Ritzen und Spalten frei, durch die der Schaum beim Ausschäumen nach außen tritt. Solche Undichtigkeiten vermeidet die erfindungsgemäße Folie bzw. das Verfahren zu ihrer Anordnung am Behälter deshalb, weil die Folie sich beim Abwickeln auf der Trägerkonstruktion über die gesamte lichte Breite einer Behälterseite erstreckt und die Stangen und Streben der Trägerkonstruktion auf ihren nach außen gewandeten Flächen und Seiten umläuft bzw. mit einfasst. Die durchgehend aufgespannte Folie bildet daher keine Ritzen und Spalten, die für das Ausschäumen beim Stand der Technik dagegen separat und aufwändig abzudichten sind.
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Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolierbehälters umfasst demnach eine vorzugsweise quaderförmige Trägerkonstruktion zur Ausbildung einiger oder aller Seitenkanten des Behälters. Weiterhin ist ein Einsatzelement vorgesehen, der zwischen Behälteraußenwänden angeordnet ist und mit seiner Innenseite ein Isoliervolumen ausbildet. Erfindungsgemäß weist der Behälter eine von der Trägerkonstruktion getragene und Behälteraußenwände bildende flexible Außenhaut auf, wobei ein zwischen dem Einsatzelement und den Behälteraußenwänden ausgebildeter Zwischenraum durch einen thermisch isolierenden und aushärtenden Schaumkörper ausgeschäumt ist. Wenigstens eine Behälteraußenwand oder ein Teil davon kann durch eine Tür gebildet werden. In diesem Fall ist das Einsatzelement, das beispielsweise die Form einer Wanne haben kann, mit seiner Öffnung der Tür gegenüberliegend im Behälter angeordnet.
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Wie vorstehend ausgeführt, eignet sich als Einsatzelement eine formstabile Wanne, deren Innenraum das Isoliervolumen bestimmt. Eine solche Wanne kann beim Ausschäumen erforderlichenfalls durch einen geeigneten Kern stabilisiert werden, um dem Druck standhaften zu können. Als formstabile Wanne bietet diese auch im späteren Betrieb des Behälters ausreichende Festigkeit gegen Beschädigung des dahinterliegenden Schaumkörpers.
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Eine besonders vorteilhafte alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolierbehälters sieht jedoch vor, auch für das Einsatzelement ein flexibel verformbares Gebilde nach Art einer Hülle, insbesondere einer PVC-Hülle zu wählen. Im Gegensatz zu einem starren Einsatzelement bietet eine solche flexible Hülle ähnliche Vorteile wie die flexibel gestaltete Außenhaut des Behälters. Sie ist kostengünstig, leicht und durch die flexible Beschaffenheit auch nahezu beliebig formbar, so dass die Gestalt des isolierten Innenraums leicht und individuell vorgebbar ist. Da die aus dem Stand der Technik bekannte, formstabile, schwere Wanne, durch welche die Form des Innenraumes im Wesentlichen starr vorgegeben ist, dann entfallen kann, reduzieren sich auch die Kosten für diese Wanne und das Endgewicht des Isolierbehälters.
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Um ein solches flexibles Einsatzelement nach Art einer Folie für den Ausschäumvorgang geeignet zu stabilisieren, findet zweckmäßigerweise ein Kern Verwendung, der im Wesentlichen das angestrebte Isoliervolumen einnimmt und mit wenigstens einem Teil seiner Oberfläche die Folie, die das Isoliervolumen begrenzen soll, während des Ausschäumens als Schalung abstützt. Ein solcher Kern könnte beispielsweise durch eine die spätere Türöffnung darstellende Ausnehmung in der Behälteraußenwand bis in den Innenraum des von den Behälteraußenwänden umschriebenen Behälters hineinragen. Eine an den Kern eng anliegende Folie oder Hülle als flexibles Einsatzelement definiert dabei das Isoliervolumen, welches nicht ausgeschäumt werden soll. Zwischen dem von der Folie bedeckten Kern und den Behälteraußenwänden ist erfindungsgemäß ein Zwischenraum ausgebildet, der in Abstimmung mit den Eigenschaften des Ausschäummaterials ausreichend groß zu wählen ist. Der Zwischenraum hat typischerweise die Form einer Wanne, deren Wandstärke der späteren Isolierschicht zwischen Isoliervolumen und Behälteraußenwand entspricht. Zur besseren Entnahme des Kernes nach erfolgtem Ausschäumen kann dieser leicht konische Seitenflächen aufweisen, die in Richtung Behältertüre (durch die der Kern entnommen wird) leicht auseinanderlaufen.
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Die Stabilisierung der äußeren, typischerweise im Wesentlichen ebenen Behälterwände kann in bereits beschriebener Weise erfolgen durch von außen an der Außenhaut anliegende Stützplatten, die ein Ausbauchen der Außenhaut bzw. Behälterwand während des Ausschäumens verhindern.
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Der erfindungsgemäße Behälter mit flexibler Außenhaut und flexiblem Einsatzelement verzichtet vorteilhafterweise auf den Einbau von starren und schweren Plattenelementen oder Wannen als Seitenteilelemente. Stattdessen bildet die an sich flexible Folie beim Ausschäumen die Grenzfläche zum Schaumkörper. Die zur Ausschäumung erforderlichen Schalungen werden gebildet durch temporär anzuordnende Stützmittel (Stabilisierungsplatten auf der Behälteraußenseite oder Kern im Behälterinneren), die das anschließende Ausschäumen des zwischen den Schalungselementen verbliebenen Zwischenraums formgenau ermöglichen.
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Da die die Folien stützenden Hilfsmittel nach erfolgter Aushärtung wieder entfernt werden können, besteht der Behälter anschließend im Wesentlichen nur aus dem Schaumkörper selbst, der dünnwandigen Folie auf der Außen- und Innenseite und der Trägerkonstruktion. Die Trägerkonstruktion kann dabei an den Außenkanten des Behälters entlang laufen, um den Schaumkörper an diesen Zonen vor Beschädigung besonders zu schützen. Die Befestigung der Behältertüre an der Trägerkonstruktion ist ebenfalls denkbar.
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Unter „Einsatzelement” soll im Rahmen dieser Anmeldung das Material bzw. Gebilde verstanden werden, welches das Isoliervolumen nach außen hin begrenzt. Ein Einsatzelement kann ein starres Gebilde wie etwa eine stabile Wanne aus GFK sein. Insbesondere kann ein Einsatzelement aber auch eine flexible, zu einem Volumen geformte Folie sein, die in sich zunächst instabil ist. Ein Einsatzelement kann zum Zweck des Ausschäumens einseitig durch einen Kern stabilisiert werden.
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Je nach Beschaffenheit des Schaumkörpers ist dieser gegen lokale Beschädigung bzw. Verformung möglicherweise empfindlich. Um solche Beschädigungen zu vermeiden, sieht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolierbehälters vor, dass auf der dem Schaumkörper zugewandten Seite des Einsatzelements und/oder der Außenhaut Verstärkungsmittel angeordnet sind, um den Schaumkörper dort gegen ungewollte Verformung oder Beschädigung zu schützen. Dabei kann es sich um Kunststoffplatten oder Winkelprofile handeln, die vor der Ausschäumung an den gefährdeten Stellen (z. B. im Bereich der Behälteraußenkanten oder auch unterhalb oder seitlich des Isoliervolumens im Zwischenraum) angeordnet werden, um sie im Rahmen des Ausschäumens dort fest einzubinden bzw. in den Schaumkörper zu integrieren. Zweckmäßigerweise bilden sie eine Grenzfläche zur unmittelbar anliegenden Folie, um einer Beschädigungskraft von jenseits der Folie, also aus dem Behälterinnenraum oder von außerhalb des Behälters, unmittelbar Widerstand leisten zu können.
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Ein werterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Isolierbehälters besteht darin, dass durch die Verwendung einer flexiblen Außenhaut und insbesondere durch die Verwendung eines flexiblen Einsatzelements eine einfache Formgebung des Isoliervolumens und/oder der Behälteraußenwand möglich wird. Dadurch lassen sich sehr einfach bestimmte, durch Profilgebung erzeugte Funktionselemente des Behälters ausbilden, wie etwa Einschubrillen, Anschläge, Vertiefungen o. ä. Diese sind lediglich bei der Formgebung des Einsatzelements bzw. der Außenhaut des Behälters zu berücksichtigen, z. B. indem die Schalungselemente (Kern im Inneren oder die äußeren Stabilisierungsplatten) mit dem komplementären Profil ausgebildet werden, so dass sich die Folien an diese Form anschmiegen und die entsprechenden Profilierungen beim Ausschäumen aushärten.
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Zweckmäßigerweise ist der erfindungsgemäße Isolierbehälter mit seiner Trägerkonstruktion und/oder dem ausgehärteten Schaumkörper lösbar mit einem fahrbaren Untergestell verbindbar. So ist der Behälter etwa auf eine Rollplatte aufsetzbar und mit dieser verfahrbar, was die Einsatzmöglichkeiten des Behälters vorteilhaft erweitert. Die deutliche Gewichtsersparnis des Behälters aufgrund der flexiblen Außenhaut bzw. des flexiblen Einsatzelements wirkt sich dabei auch auf die Dimensionierung des fahrbaren Untergestells aus, wodurch wiederum Material und Kosten eingespart werden können.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ergeben sich die erfindungsgemäßen Schritte zur Herstellung eines Isolierbehälters wie folgt:
- a) Bereitstellen einer vorzugsweise quaderförmigen Trägerkonstruktion zur Ausbildung einiger oder aller Seitenkanten des Behälters;
- b) Anordnung einer flexiblen Außenhaut an der Trägerkonstruktion zur Ausbildung von Behälteraußenflächen;
- c) Anordnung eines Einsatzelements zwischen den Behälteraußenflächen, wobei das Einsatzelement mit seiner Innenseite ein Isoliervolumen ausbildet;
- d) Stabilisierung der flexiblen Außenhaut gegen Verformung;
- e) Ausschäumen eines zwischen dem Einsatzelement und den Behälteraußenflächen ausgebildeten Zwischenraumes mit einem thermisch isolierenden und aushärtenden Schaumkörper.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand eines Figurenbeispiels erläutert. Von den Figuren zeigt
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1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Behälters,
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2 den Behälter nach 1 mit geschlossener Tür,
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3a, 3b zwei Detailansichten eines Behälters mit/ohne Seitenwand.
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1 zeigt einen Isolierbehälter 1. Dieser umfasst eine quaderförmige Trägerkonstruktion in Form eines metallischen Rohrgestells 2. Das Rohrgestell 2 bestimmt im Wesentlichen die äußeren Abmaße des Behälters 1.
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Innerhalb des Rohrgestells 2 ist ein Einsatzelement 3 angeordnet, das die Form einer Wanne mit leicht konischen Seitenflächen hat. Das Einsatzelement 3 öffnet sich zu einer Vorderseite des Behälters 1 hin und definiert mit seinem Inneren ein Isoliervolumen 5.
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Die Trägerkonstruktion 2 ist mit einer flexiblen Außenhaut 6 bespannt, wodurch Behälteraußenflächen 4 definiert werden (s. 3a, 3b). Zwischen den Behälteraußenflächen 4 und dem Einsatzelement 3 entsteht dadurch ein Zwischenraum 7 in Form eines Spaltes, der das Einsatzelement auf fünf Seiten umgibt. Durch Ausschäumung dieses Zwischenraums 7 mit einem isolierenden und aushärtenden Schaumkörper 8 wird das Einsatzelement 3 einerseits in seiner Lage bzw. Form stabilisiert, andererseits wird das Innere des Einsatzelements thermisch gegenüber der Behälterumgebung isoliert. Die Öffnung des Einsatzelements zur Türe hin wird durch eben diese Türe 4', die geeignet ist zum Isolieren, verschlossen, so wie in 2 dargestellt.
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Beim Ausschäumen wird zweckmäßigerweise ein in 1 nicht dargestellter Kern im Inneren des Einsatzelements 3 angeordnet, der nach Größe und Formgebung dem angestrebten Isoliervolumen entspricht. Das durch eine flexible Folie gebildete Einsatzelement passt sich diesem Kern an und übernimmt bei und nach dem Aushärten des Schaumkörpers die zum Kern komplementäre Form.
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Analog erfolgt vor dem Ausschäumen des Zwischenraums 7 auch eine Stabilisierung der durch eine flexible Folie gebildeten Behälteraußenwände 4, beispielsweise durch von außen an der Behälteraußenwand anliegende Stabilisierungsplatten, die die äußeren Folien 6 während des Ausschäumens in ihrer vorzugsweise ebenen Form stabilisieren. Durch geeignete Profilierung der Stabilisierungsplatten und/oder des Kerns kann der Schaumkörper 8 darüber hinaus eine spezielle funktionelle Formgebung erfahren, wie z. B. Einschubrillen 10, Griffmulden, Anschläge, Ablaufrinnen oder dergleichen.
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Die Vorderseite des Behälters 1 bzw. des Einsatzelements 3 wird durch eine Tür 4' verschlossen. Vorzugsweise weist die Tür 4' auf ihrer Innen- und Außenseite ebenfalls eine flexible Haut auf, wobei der dazwischen liegende Spalt ebenfalls durch einen aushärtenden Schaumkörper gebildet wird. Alternativ ist auch eine herkömmliche starre Behältertüre denkbar, wobei die Türe vorzugsweise an der Trägerkonstruktion 2 befestigt bzw. mit ihr verriegelbar ist.
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Der erfindungsgemäße Behälter 1 ruht auf einer Rollplatte 9, mit der er flexibel beweglich ist. Der Behälter 1 ist dabei lösbar mit der Rollplatte 9 verbunden, so dass er bei Bedarf auch ortsfest platziert werden kann.
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3 zeigt den hinteren, unteren Abschnitt des Behälter 1 im Detail. In der Darstellung nach 3a ist die Behälteraußenfläche 4 in Form der Folie 6 über die Trägerkonstruktion 2 gespannt. Ein durch die Folie 6 verdeckter Zwischenraum 7 zwischen Einsatzelement und der Folie 6 kann bereits mit einem ausgehärteten Schaumkörper ausgefüllt sein, so das 3a den Behälter in seinem ausgehärteten Endzustand zeigt.
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In 3b dagegen ist die Außenwand 4 bzw. die Folie 6 entfernt, so dass das Einsatzelement 3 im Inneren der Trägerkonstruktion 2 vor dem Ausschäumen zu sehen ist. Der vorgenannte Zwischenraum 7 dient als auszuschäumender Spalt, wodurch der Innenraum des Einsatzelementes 3 von der Umgebung des Behälters jenseits der Außenhaut 4 thermisch isoliert wird.
